JP5352864B2 - Optical connector and lens block connection structure, and optical module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光ファイバケーブルの端部に設けられた光コネクタとレンズブロックとを接続する光コネクタとレンズブロックの接続構造、及び光モジュールに関するものである。 The present invention relates to an optical connector / lens block connection structure for connecting an optical connector provided at an end of an optical fiber cable and a lens block, and an optical module.
従来、光トランシーバなどの機器において、面発光素子や面受光素子をアレイ状に配置した光素子アレイ(例えば、VCSEL(Vertical Cavity Surface)アレイやPD(Photo Diode)アレイ)が一般に用いられている。 Conventionally, in an apparatus such as an optical transceiver, an optical element array (for example, a VCSEL (Vertical Cavity Surface) array or a PD (Photo Diode) array) in which surface light emitting elements and surface light receiving elements are arranged in an array is generally used.
面発光素子や面受光素子を用いた光素子アレイでは、光素子アレイが入出射する光の光路が、光素子アレイを搭載する基板に対して垂直となる。他方、光トランシーバなどの機器では、光素子アレイと光学的に接続される光ファイバケーブルは、一般に、光素子アレイを搭載する基板に対して平行に配置される。 In an optical element array using a surface light emitting element or a surface light receiving element, the optical path of light entering and exiting the optical element array is perpendicular to the substrate on which the optical element array is mounted. On the other hand, in a device such as an optical transceiver, an optical fiber cable optically connected to an optical element array is generally arranged in parallel to a substrate on which the optical element array is mounted.
光素子アレイと光ファイバケーブルとを光学的に接続するために、光素子アレイの上方に、光素子アレイが入出射する光路を基板と平行な光路に90度変換するレンズブロックを配置し、レンズブロックに、光ファイバケーブルの端部に設けたMT(Mechanically Transferable)フェルールを装着、固定する構造が知られている(例えば、特許文献1)。 In order to optically connect the optical element array and the optical fiber cable, a lens block is disposed above the optical element array to convert the optical path where the optical element array enters and exits into an optical path parallel to the substrate by 90 degrees. There is known a structure in which an MT (Mechanically Transferable) ferrule provided at an end of an optical fiber cable is attached to and fixed to a block (for example, Patent Document 1).
光素子アレイとレンズブロック間での光軸のずれを抑制するためには、光素子アレイが搭載される基板に固定されたレンズ枠に、光素子アレイと光軸を一致させた状態でレンズブロックを接着固定することが望ましい。 In order to suppress the deviation of the optical axis between the optical element array and the lens block, the lens block with the optical element array and the optical axis aligned with the lens frame fixed to the substrate on which the optical element array is mounted. It is desirable to adhere and fix.
レンズ枠に保持されたレンズブロックにMTフェルールを固定する構造の場合、MTフェルールの周囲に設けたフェルール支持体をレンズ枠に結合することとなる。レンズ枠に対するフェルール支持体の位置は固定され、かつ、フェルール支持体に対するMTフェルールの位置は固定されている。その結果、レンズ枠に対するMTフェルールの位置が固定されることとなり、レンズ枠に対するレンズブロックの位置関係に対応して、MTフェルールをフレキシブルに移動させることができない。このため、レンズブロックやMTフェルールに不要の力が加わり、故障の原因となるおそれがある。 In the case where the MT ferrule is fixed to the lens block held by the lens frame, a ferrule support provided around the MT ferrule is coupled to the lens frame. The position of the ferrule support with respect to the lens frame is fixed, and the position of the MT ferrule with respect to the ferrule support is fixed. As a result, the position of the MT ferrule with respect to the lens frame is fixed, and the MT ferrule cannot be flexibly moved according to the positional relationship of the lens block with respect to the lens frame. For this reason, unnecessary force is applied to the lens block and the MT ferrule, which may cause a failure.
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、レンズ枠に対するレンズブロックの位置関係に対応して光コネクタを接続、固定できる、光コネクタとレンズブロックの接続構造及び光モジュールを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical connector / lens block connection structure and an optical module that can solve the above-described problems and connect and fix an optical connector corresponding to the positional relationship of the lens block with respect to the lens frame. is there.
本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、基板と、前記基板に搭載され、前記基板に垂直な光路を有する光素子と、前記光素子を囲むように前記基板に固定される、2つの側リブと、それら両側リブの一端部同士を接続する前リブとからなるレンズ枠と、前記光素子と光軸を一致させた状態で前記レンズ枠の両側リブ間に接着固定される、前記光素子の光路を前記基板と平行な光路に変換するレンズブロックと、前記基板と平行に配置される、光ファイバケーブルの先端部に設けられた光コネクタと、前記光コネクタの両側を囲む2つの側リブと、該2つの側リブの他端部同士を接続する後リブとからなる光コネクタ枠と、前記光コネクタ枠の前記後リブと前記光コネクタ間に配設される弾性部材とを備え、前記レンズブロックに前記光コネクタを装着し、前記弾性部材を介して前記光コネクタ枠の後リブで前記光コネクタを前記レンズブロック側に押し付けた後、前記光コネクタ枠を前記基板に固定する、光コネクタとレンズブロックの接続構造である。 The present invention was devised to achieve the above object, and is fixed to the substrate so as to surround the optical device, the optical device mounted on the substrate, having an optical path perpendicular to the substrate, and the optical device. The lens frame is composed of two side ribs and a front rib that connects one end portions of the both side ribs, and is bonded and fixed between the both side ribs of the lens frame in a state in which the optical axis coincides with the optical element. A lens block for converting an optical path of the optical element into an optical path parallel to the substrate, an optical connector provided in parallel with the substrate, provided at a tip portion of an optical fiber cable, and both sides of the optical connector. An optical connector frame comprising two surrounding side ribs and a rear rib connecting the other end portions of the two side ribs, and an elastic member disposed between the rear rib of the optical connector frame and the optical connector The lens block An optical connector for fixing the optical connector frame to the substrate after the optical connector is pressed against the lens block side with a rear rib of the optical connector frame via the elastic member. This is a lens block connection structure.
前記光コネクタ枠は、前記光コネクタ枠の下方に突出する突起を有し、前記基板は、前記光コネクタ枠の突起を係合する係合孔を有し、前記光コネクタ枠は、前記突起を前記基板の前記係合孔に係合することで、前記基板に固定されてもよい。 The optical connector frame has a protrusion protruding downward from the optical connector frame, the substrate has an engagement hole for engaging the protrusion of the optical connector frame, and the optical connector frame has the protrusion The substrate may be fixed to the substrate by engaging with the engagement hole of the substrate.
前記突起は、前記光コネクタ枠の両側リブの一端部から下方に突出する前側突起と、前記光コネクタ枠の後リブから下方に突出する後側突起とからなり、前記前側突起は、前記前側突起の下端部から他端側に延びる、前記光コネクタ枠が前記基板の上方に抜けるのを防ぐための鉤部を有してもよい。 The protrusion includes a front protrusion that protrudes downward from one end of both side ribs of the optical connector frame, and a rear protrusion that protrudes downward from the rear rib of the optical connector frame, and the front protrusion is the front protrusion. The optical connector frame may extend from the lower end portion to the other end side to prevent the optical connector frame from slipping out above the substrate.
前記光コネクタ枠の後リブには、前記光ファイバケーブルを通すための切欠きが形成されてもよい。 A notch for passing the optical fiber cable may be formed in a rear rib of the optical connector frame.
また、本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、上記の光コネクタとレンズブロックの接続構造を備えた光モジュールである。 The present invention has been made in order to achieve the above object, and is an optical module provided with a connection structure between the above optical connector and a lens block.
送信側基板と、受信側基板とを備え、前記送信側基板の表面側に上記の光コネクタとレンズブロックの接続構造を備え、前記受信側基板の表面側に上記の光コネクタとレンズブロックの接続構造を備え、前記光コネクタ枠は、上下の高さが前記送信側基板と前記受信側基板との間に保つべき所定の間隔の長さを有し、前記送信側基板と前記受信側基板とは、表面同士を向かい合わせとした状態で上下に配置され、前記送信側基板の表面と前記受信側基板の表面が前記光コネクタ枠に当接されて前記送信側基板と前記受信側基板との間が所定の間隔に保たれるようにしてもよい。 A transmission-side substrate and a reception-side substrate; a connection structure between the optical connector and the lens block on the surface side of the transmission-side substrate; and a connection between the optical connector and the lens block on the surface side of the reception-side substrate. The optical connector frame has a predetermined distance that the vertical height should be maintained between the transmission side substrate and the reception side substrate, and the transmission side substrate, the reception side substrate, Are arranged up and down with the surfaces facing each other, and the surface of the transmission side substrate and the surface of the reception side substrate are in contact with the optical connector frame so that the transmission side substrate and the reception side substrate are The interval may be kept at a predetermined interval.
本発明によれば、レンズ枠に対するレンズブロックの位置関係に対応して光コネクタを接続、固定できる光コネクタとレンズブロックの接続構造及びそれを備えた光モジュールを提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide an optical connector / lens block connection structure capable of connecting and fixing an optical connector corresponding to the positional relationship of the lens block with respect to the lens frame, and an optical module including the same.
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。 Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1、図2は、本実施の形態に係る光コネクタとレンズブロックの接続構造を示す分解斜視図である。 1 and 2 are exploded perspective views showing a connection structure between an optical connector and a lens block according to the present embodiment.
図1、図2に示すように、光コネクタとレンズブロックの接続構造1は、基板2に搭載された光素子3(図3参照)と光ファイバケーブル4とを光学的に接続すべく、光素子3の上方に配置されると共に、基板2に固定されたレンズ枠5により支持されたレンズブロック6と、光ファイバケーブル4の先端部に設けられた光コネクタとしてのMTフェルール7とを固定する構造である。
As shown in FIGS. 1 and 2, the optical connector / lens
[光素子、基板]
図1〜図3に示すように、光素子3は、基板2に搭載され、基板2に垂直な光路を有するものである。光素子3は、例えば、面発光素子、あるいは基板2の上方から垂直に光を入射する面受光素子をアレイ状に配置したものであり、VCSELアレイやPDアレイである。ここでは、光素子3として、12個の面発光素子をアレイ状に配置したVCSELアレイを用いる場合を説明する。
[Optical element, substrate]
As shown in FIGS. 1 to 3, the
基板2は、例えば、ガラスエポキシ基板などのプリント基板、又はコバールなどの金属からなる。基板2上には、光素子3と、光素子3を駆動するドライバIC8と、レンズブロック6を保持するためのレンズ枠5と、MTフェルール7をレンズブロック6に装着した状態で固定するための光コネクタ枠10とが搭載される。基板2には、レンズ枠5を位置決めして固定するための4つのレンズ枠固定孔2aが形成され、また、後述する光コネクタ枠10の前側突起12a,後側突起12bを係合するための係合孔13a,13bが形成されている。
The board |
[レンズ枠]
図1、図2及び図4に示すように、レンズ枠5は、2つの側リブ5aと、それら両側リブ5aの一端部(図4では右奥側の端部)同士を接続する前リブ5bとを備え、上面視で略コ字状に形成される。レンズ枠5は、1枚の金属板を切断、折曲加工して形成される。
[Lens frame]
As shown in FIGS. 1, 2, and 4, the
レンズ枠5の両側リブ5aには、その下端部から下方に突出するように、基板2のレンズ枠固定孔2aに嵌合される脚部5cがそれぞれ2本ずつ形成される。レンズ枠5は、その脚部5cを基板2のレンズ枠固定孔2aに嵌合することで、基板2に対して位置決めされて、固定される。レンズ枠5は、光素子3を囲むように基板2に固定される。
Two leg portions 5c that are fitted into the lens frame fixing holes 2a of the
[レンズブロック]
図1、図2に示すように、レンズブロック6は、光素子3と、基板2と平行に配置されたMTフェルール7とを光学的に接続すべく、光素子3が入出射する光の光路を基板2と平行な光路に90°変換するためのものである。レンズブロック6は、基板2に配置された光素子3と対向する基板対向面6aと、基板対向面6aと垂直なMTフェルール接続面6bと、基板対向面6a及びMTフェルール接続面6bに対して45°傾斜した傾斜面6cとを備え、略三角柱状に形成される。基板対向面6aとMTフェルール接続面6bには、光素子3の各発光素子に対応した12個のレンズ6dが整列して設けられている。
[Lens block]
As shown in FIGS. 1 and 2, the
レンズブロック6は、基板対向面6aに形成された12個のレンズ(図示せず)と光素子3とが光軸を一致させた状態でレンズ枠5の両側リブ5a間に接着固定される。具体的には、レンズブロック6と光素子3の光軸を一致させた後、レンズブロック6とレンズ枠5の両側リブ5aとの間にUV硬化性樹脂をそれぞれ供給し、紫外線(UV)を照射してUV硬化性樹脂を硬化させて、レンズブロック6をレンズ枠5に接着固定する。
The
レンズブロック6のMTフェルール接続面6bの両側部には、MTフェルール7を位置決めするためのピン9が形成されている。ピン9の基端部には、拡径部9aが形成されている。拡径部9aの径は、MTフェルール7の嵌合孔7bよりも大きく形成される。さらに、拡径部9aは、MTフェルール7の先端面7aがレンズ6dに干渉しないよう、MTフェルール7の先端面7aとレンズブロック6のMTフェルール接続面6bとを所定の間隔で保持する光軸方向の長さとなっている。
Pins 9 for positioning the
[光ファイバケーブル、光コネクタ]
光ファイバケーブル4は、12本の光ファイバを束ねたものであり、その端部には、光コネクタとしての、12芯のMTフェルール7が設けられている。なお、本実施の形態では、光コネクタとしてMTフェルールを使用する場合を説明するが、光コネクタはMTフェルールに限定されない。
[Optical fiber cable, optical connector]
The
MTフェルール7の先端面7aの両側部には、レンズブロック6のピン9に嵌合する嵌合孔7bが形成されている。MTフェルール7は、嵌合孔7bをピン9に嵌合させることで、レンズブロック6に対して位置決めがなされ、レンズブロック6に装着される。
On both sides of the tip surface 7 a of the
レンズブロック6にMTフェルール7を装着することで、光素子アレイ2と光ファイバケーブル4とが、レンズブロック6、MTフェルール7を介して光学的に接続される。
By mounting the
[光コネクタ枠、弾性部材]
MTフェルール7の周囲には、MTフェルール7をレンズブロック6に装着した状態で固定するための光コネクタ枠10が設けられる。
[Optical connector frame, elastic member]
Around the
図1、図2及び図5に示すように、光コネクタ枠10は、MTフェルール7の両側を囲む2つの側リブ10aと、それら側リブ10aの一端部(図5(a)では右手前側の端部)同士を接続する後リブ10bとを備え、上面視で略コ字状に形成される。光コネクタ枠10は、1枚の金属板を切断、折曲加工して形成される。金属板は、バネ性を有する材料、例えば、SUSからなる。
As shown in FIGS. 1, 2 and 5, the
光コネクタ枠10の両側リブ10a間の間隔は、MTフェルール7の幅よりも大きくされ、光コネクタ枠10をレンズ枠5に係合した際に、光コネクタ枠10の両側リブ10aがMTフェルール7に接触しないようにされる。
The distance between the both-side ribs 10a of the
光コネクタ枠10の両側リブ10aには、その他端部(図5(a)では左奥側の端部)から下方に突出する前側突起12aがそれぞれ形成されており、光コネクタ10の後リブ10bには、後リブ10bから下方に突出する2つの後側突起12bが形成されている。前側突起10aには、前側突起10aの下端部から他端側(図5(a)では右手前側)に延びる鉤部12cが形成される。詳細は後述するが、この鉤部12cは、光コネクタ枠10が基板2の上方に抜けるのを防ぐためのものである。
Both side ribs 10a of the
光コネクタ枠10の後リブ10bには、光ファイバケーブル4を通すための切欠き10cが形成される。切欠き10cは、その下方が開口するよう後リブ10bに形成される。
A
また、光コネクタ枠10の後リブ10bとMTフェルール7間には、弾性部材としてのコイルばね14が配設される。コイルばね14は、その中空部に光ファイバケーブル4を通すことで、光ファイバケーブル4に支持される。
A
[光コネクタとレンズブロックの接続構造]
レンズブロック6にMTフェルール7を固定する際には、まず、図6(a)に示すように、レンズブロック6のピン9とMTフェルール7の嵌合孔7bとを嵌合させて、レンズブロック6にMTフェルール7を装着する。その後、図6(b)に示すように、コイルばね14を介して光コネクタ枠10の後リブ10bでMTフェルール7をレンズブロック6側に押し付けた後、光コネクタ枠10を基板2に固定することで、レンズブロック6とMTフェルール7とを固定する。
[Connecting structure of optical connector and lens block]
When fixing the
このとき、本実施の形態に係る光コネクタとレンズブロックの接続構造1では、光コネクタ枠10は、その前側突起12aを基板2の係合孔13aに、その後側突起12bを係合孔13bに係合することで、基板2に固定される。
At this time, in the optical connector / lens
より詳細には、光コネクタ枠10をレンズブロック6側に押し付けることで、光コネクタ枠10の後リブ10bでMTフェルール7とコイルばね14とをレンズブロック6側に押し付け、この状態で、前側突起12aを基板2の係合孔13aに、後側突起12bを係合孔13bに係合させる。その後、光コネクタ枠10に加えていた押し付け力を除くと、図7(a),(b)に示すように、光コネクタ枠10がコイルばね14により後方に付勢され、両突起12a,12bが係合孔13a,13bの他端側(図7(b)では右側)に押し付けられて、光コネクタ枠10が基板2に固定される。
More specifically, by pressing the
本実施の形態では、前側突起12aの下端部に鉤部12cを形成しているため、光コネクタ枠10が後方に付勢されると、鉤部12cが基板2の裏側に回り込み基板2に係合される。これにより、光コネクタ枠10が基板2の上方に抜けてしまうことが抑制される。
In this embodiment, since the flange portion 12c is formed at the lower end portion of the front projection 12a, when the
基板2と光コネクタ枠10との係合を解除するには、光コネクタ枠10をレンズブロック側に押し付けて鉤部12cの係合を解除し、その状態で光コネクタ枠10を上方に持ち上げればよい。これにより、基板2と光コネクタ枠10との係合が解除され、レンズブロック6からMTフェルール7を取り外すことができる。
To release the engagement between the
[本実施の形態の作用]
本実施の形態の作用を説明する。
[Operation of this embodiment]
The operation of the present embodiment will be described.
本実施の形態に係る光コネクタとレンズブロックの接続構造1では、MTフェルール7が光コネクタ枠10に対して位置が固定されない。したがって、MTフェルール7をレンズブロック6に装着、固定するとき、レンズ枠5に対するレンズブロック6の位置が1つ1つ異なる場合であっても、レンズブロック6の位置に対応してMTフェルール7の位置決めされて固定されることが可能となる。これにより、レンズブロック6やMTフェルール7に不要な力が加わることがなくなる。よって、基板2に固定されたレンズ枠5にレンズブロック6を接着固定するという、光素子3とレンズブロック6間での光軸のずれが発生しにくい構造を採用できる。
In the
また、光コネクタとレンズブロックの接続構造1では、光コネクタ枠10を基板2に固定するようにしたため、例えば、光コネクタ枠10をレンズ枠5に係合させた構造と比較して、光コネクタ枠10を安定して保持することが可能である。
Further, in the
さらに、光コネクタとレンズブロックの接続構造1では、光コネクタ枠10の下方に突出する突起12a,12bを、基板2に形成された係合孔13a,13bに係合させるため、MTフェルール7やレンズブロック6の上方に突出する部材がなく、全体として小型な光コネクタとレンズブロックの接続構造1を実現できる。
Furthermore, in the
また、光コネクタとレンズブロックの接続構造1では、前側突起12aの下端部に鉤部12cを形成しているため、光コネクタ枠10が基板2の上方に抜けるのを防ぐことが可能である。なお、光コネクタ枠10が上側から押さえられるなど、光コネクタ枠10が基板2の上方に抜けるおそれがない場合は、鉤部12cを省略することも可能である。
Further, in the
さらに、光コネクタとレンズブロックの接続構造1では、光コネクタ枠10の後リブ10bに、光ファイバケーブル4を通すための切欠き10cを形成している。光ファイバケーブル4に対して上方から光コネクタ枠10を被せ、光ファイバケーブル4が切欠き10cを通すようにして、光コネクタ枠を取り付けることができる。よって、光コネクタ枠を取り付ける場合、レンズブロック6にMTフェルール7を装着した状態で光コネクタ枠10を容易に取り付け・取り外しすることが可能となり、取り扱いが容易となる。
Further, in the optical connector / lens
また、光コネクタとレンズブロックの接続構造1では、光コネクタ枠10をレンズブロック6側に押し付けて鉤部12cの係合を解除し、その後光コネクタ枠10を上方に持ち上げるのみで、基板2と光コネクタ枠10の係合を容易に解除でき、レンズブロック6からMTフェルール7を容易に取り外すことができる。
Further, in the
[光モジュール]
次に、本発明の光コネクタとレンズブロックの接続構造を備えた光モジュールについて説明する。
[Optical module]
Next, an optical module having a connection structure between the optical connector and the lens block of the present invention will be described.
図8は、図1〜7で説明した光コネクタとレンズブロックの接続構造1を備えた光モジュールの分解斜視図である。
FIG. 8 is an exploded perspective view of an optical module including the optical connector and lens
図8に示すように、光モジュール100は、発光素子と発光素子を駆動するドライバICとを表面に搭載した送信側基板101と、受光素子と受光素子からの電気信号を増幅するアンプICとを表面に搭載した受信側基板102と、両基板101,102を収容する上側筐体103と下側筐体104とからなる筐体105とを備えている。
As shown in FIG. 8, the
両基板101,102は、その表面同士を向かい合わせとした状態で上下に配置される。本実施の形態では、送信側基板101を下側、受信側基板102を上側に配置しているが、送信側基板101と受信側基板102の上下の配置は、光モジュール100を使用するI/Oインターフェイスの規格に従う。
Both the
本実施の形態では、送信側基板101と受信側基板102とは、その光コネクタとレンズブロックの接続構造も含め、同様の構造である。以下では、送信側基板101について詳しく説明する。
In the present embodiment, the
[送信側基板]
図9(a)に示すように、送信側回路基板101aの一の側辺側(図9(a)では右手前側)には切欠き106aが形成され、その切欠き106aを送信側回路基板101aの裏面側から塞ぐようにベース107aが設けられる。送信側基板101は、送信側回路基板101aとベース107aとから構成される。
[Transmitter board]
As shown in FIG. 9A, a notch 106a is formed on one side of the transmission side circuit board 101a (right front side in FIG. 9A), and the notch 106a is formed on the transmission side circuit board 101a. A base 107a is provided so as to be closed from the back side. The
送信側回路基板101aは、例えば積層基板からなる。送信側回路基板101aの一端部には、接続端子109aが形成され、カードエッジコネクタ110aが形成されている。 The transmission side circuit board 101a is made of, for example, a laminated board. A connection terminal 109a is formed at one end of the transmission side circuit board 101a, and a card edge connector 110a is formed.
ベース107aは、導電性の部材、例えば、銅タングステン(Cu−W)やコバールなどの金属からなり、送信側回路基板101aの内層に形成された図示しないグランドパターンと電気的に接続される。また、ベース107aは、送信側基板101を筐体105内に収容した際に、図示しない放熱シートを介して下側筐体104に接触するようにされ、下側筐体104と熱的に密接するようにされる。
The base 107a is made of a conductive member, for example, a metal such as copper tungsten (Cu-W) or Kovar, and is electrically connected to a ground pattern (not shown) formed in the inner layer of the transmission side circuit board 101a. Further, the base 107 a is configured to come into contact with the
ベース107a上には、発光素子アレイ(例えばVCSELアレイなど)3Aと、発光素子アレイ3Aを駆動するドライバIC8Aとが搭載される。図9(b)に示すように、発光素子アレイ3Aの上方にはレンズブロック6Aが配置される。なお、図9(b)では図示していないが、レンズブロック6Aはベース107aに固定されたレンズ枠5Aにより支持される。ベース107aには4つのレンズ枠固定孔2aが形成されており、また、送信側回路基板101aには、光コネクタ枠5Aの突起12a,12bを係合するための係合孔13a,13bが形成されている。
On the base 107a, a light emitting element array (for example, VCSEL array) 3A and a driver IC 8A for driving the light emitting element array 3A are mounted. As shown in FIG. 9B, a lens block 6A is disposed above the light emitting element array 3A. Although not shown in FIG. 9B, the lens block 6A is supported by a lens frame 5A fixed to the base 107a. Four lens frame fixing holes 2a are formed in the base 107a, and engagement holes 13a and 13b for engaging the
図10に示すように、レンズ枠5Aは、ベース107aに形成されたレンズ枠固定孔2aにレンズ枠5Aの脚部5cを嵌合させることで、ベース107aに固定される。レンズブロック6Aは、発光素子アレイ3Aと光軸を一致させた状態でレンズ枠5Aに接着固定される。 As shown in FIG. 10, the lens frame 5A is fixed to the base 107a by fitting the leg portions 5c of the lens frame 5A into the lens frame fixing holes 2a formed in the base 107a. The lens block 6A is bonded and fixed to the lens frame 5A in a state where the optical axis coincides with the light emitting element array 3A.
レンズブロック6Aには、送信側光ファイバケーブル4AのMTフェルール7Aが接続され、発光素子アレイ3Aと送信側光ファイバケーブル4Aとがレンズブロック6Aを介して光学的に接続される。 The MT ferrule 7A of the transmission side optical fiber cable 4A is connected to the lens block 6A, and the light emitting element array 3A and the transmission side optical fiber cable 4A are optically connected via the lens block 6A.
図11に示すように、レンズブロック6AにMTフェルール7Aを固定する際には、レンズブロック6AにMTフェルール7Aを装着した後、コイルばね14Aを介して光コネクタ枠10Aの後リブ10bでMTフェルール7Aをレンズブロック6A側に押し付ける。この状態で、図12に示すように、光コネクタ枠10Aの突起12a,12bを係合孔13a、13bに係合して、送信側回路基板101aに光コネクタ枠10Aを固定する。なお、MTフェルール7Aの下方の送信側回路基板101aには、MTフェルール7Aとの干渉を避けるための孔108aが形成されている。
As shown in FIG. 11, when the MT ferrule 7A is fixed to the lens block 6A, the MT ferrule 7A is attached to the lens block 6A, and then the MT ferrule is attached to the
また、切欠き106aを形成した位置よりもカードエッジコネクタ110a側の送信側回路基板101aの両側部には、スペーサ固定用切欠き111aが形成されており、そのスペーサ固定用切欠き111aに後述するスペーサ112が固定される。
In addition, spacer fixing notches 111a are formed on both sides of the transmitting circuit board 101a on the card edge connector 110a side of the position where the notches 106a are formed. The spacer fixing notches 111a will be described later. The
[受信側基板]
受信側基板102は、発光素子アレイ3Aを受光素子アレイに、ドライバIC8Aを、電気信号を増幅するためのアンプIC8Bに置き換えれば、送信側基板102と同様の構造である。
[Receiving board]
The
送信側基板102は、受信側回路基板102bとベース107bとから構成される。受信側回路基板102bの一端部には、接続端子109bが形成され、カードエッジコネクタ110bが形成されている。
The transmission-
[光ファイバケーブル]
図8に示すように、送受信光ファイバケーブル116は、送信側光ファイバケーブル4Aと受信側光ファイバケーブル4Bとを束ねたものである。
[Optical fiber cable]
As shown in FIG. 8, the transmission / reception optical fiber cable 116 is a bundle of a transmission-side optical fiber cable 4A and a reception-side optical fiber cable 4B.
送受信光ファイバケーブル116の端部には、送受信光ファイバケーブル116の端部を保護するための樹脂からなる保護カバー117が設けられている。保護カバー117は、例えばゴムブーツからなり、送信側光ファイバケーブル4A、受信側光ファイバケーブル4Bが許容できる曲げ半径以上で曲がらないように送受信光ファイバケーブル116を保護する。 A protective cover 117 made of resin is provided at the end of the transmission / reception optical fiber cable 116 to protect the end of the transmission / reception optical fiber cable 116. The protective cover 117 is made of, for example, rubber boots, and protects the transmission / reception optical fiber cable 116 so that the transmission-side optical fiber cable 4A and the reception-side optical fiber cable 4B do not bend beyond an allowable bending radius.
送受信光ファイバケーブル116は、その端部において、送信側光ファイバケーブル4Aと受信側光ファイバケーブル4Bに分岐する。送信側光ファイバケーブル4Aの端部にはMTフェルール7Aが設けられ、受信側光ファイバケーブル4Bの端部にはMTフェルール7Bが設けられる。 The transmission / reception optical fiber cable 116 branches at its end into a transmission side optical fiber cable 4A and a reception side optical fiber cable 4B. An MT ferrule 7A is provided at the end of the transmission side optical fiber cable 4A, and an MT ferrule 7B is provided at the end of the reception side optical fiber cable 4B.
[筐体、上側筐体、下側筐体]
光モジュール100は、両基板101,102を収容する筐体105を有する。
[Case, Upper Case, Lower Case]
The
筐体105は、上下に分割して形成されており、上側筐体103と下側筐体104とからなる。上側筐体103、下側筐体104は金属からなる。上側筐体103と下側筐体104は、図示しないネジにより固定される。
The
上側筐体103と下側筐体104の後面(図8では左手前側の面)には、送受信光ファイバケーブル116の端部に設けられたゴムブーツからなる保護カバー117を係合するためのフランジ状の係合部103a,104aが形成される。この係合部103a,104aにゴムブーツからなる保護カバー117を係合することで、送受信光ファイバケーブル116が筐体105に固定される。
A flange shape for engaging a protective cover 117 made of a rubber boot provided at an end portion of the transmission / reception optical fiber cable 116 on the rear surfaces of the
[スペーサ]
図8および図13に示すように、スペーサ112は、送信側基板101と受信側基板102を所定の間隔に保つための部材である。スペーサ112は、板状のプレート部113と、その両端部から所定の高さ上下に突出するように形成された角柱状の支持台114と、両支持台114の上下からさらに突出するように形成されたピン115とからなる。プレート部113、支持台114、ピン115は一体に形成される。
[Spacer]
As shown in FIGS. 8 and 13, the
スペーサ112は、下に突出するピン115を送信側回路基板101aのスペーサ固定用切欠き111aに、上に突出するピン115を受信側回路基板102bのスペーサ固定用切欠き111bに挿入して、送信側回路基板101aと受信側回路基板102bの間に取り付けられる。このとき、支持体114の下面が送信側回路基板101aの表面に接し、支持体114の上面が受信側回路基板102bの表面に接する。
The
さらに、本実施の形態に係る光モジュール1では、光コネクタ枠10A,10Bがスペーサの役割も兼ねており、上述のスペーサ112と、光コネクタ枠10A,10Bとで、送信側回路基板101aと受信側回路基板102bを所定の間隔に保つようにしている。
Furthermore, in the
送信側回路基板101aに設けられる光コネクタ枠10Aは、その下部が送信側回路基板101aの表面に当接すると共に、その上部が受信側回路基板102bの表面に当接するようにされる。また、受信側回路基板102bに設けられる光コネクタ枠10Bは、その下部が受信側回路基板102bの表面に当接すると共に、その上部が送信側回路基板101aの表面に当接するようにされる。
The lower part of the
このように、光コネクタ枠10A,10Bにスペーサの役割を兼ねさせることで、別途スペーサを設ける必要がなくなると共に、基板101,102にスペーサを設けるためのスペースを確保する必要がなくなり、光モジュール1の低コスト化、小型化に寄与する。
Thus, by making the
また、光モジュール1では、受信側回路基板102bにより光コネクタ枠10Aが送信側回路基板101a側に押し付けられ、送信側回路基板101aにより光コネクタ枠10Bが受信側回路基板102b側に押し付けられることになるので、光コネクタ枠10A,10Bが基板101,102から抜けてしまうおそれがない。
In the
スペーサ112の支持体114の上面と下面の間の長さ、および光コネクタ枠10A,10Bの上下の高さは、I/Oインターフェイスの規格に規定される送信側回路基板101aのカードエッジコネクタ110aと受信側回路基板102bのカードエッジコネクタ110bとの間に保つべき間隔と同じ長さとすればよい。
The length between the upper surface and the lower surface of the support 114 of the
また、光コネクタ枠10A,10Bの側リブ10aに、上方に突出する上方突起を形成し、当該上方突起の上部が対向する回路基板102b,101aに接触するようにしてもよい。これにより、光コネクタ枠10A,10Bが対向する回路基板102b,101aに接触する面積が小さくなるので、両回路基板101a,102bの表面に形成する配線パターンの自由度が高くなる。さらに、上方突起を折り曲げて板バネ状に形成するようにしてもよい。これにより、上方突起が接触した部分の回路基板101a,102bに傷がついてしまうことを抑制できる。
Alternatively, upper protrusions protruding upward may be formed on the side ribs 10a of the
また、光コネクタ枠10A,10Bとレンズ枠5A,5Bとを、回路基板101a,102bのグランドパターンと電気的に接続して接地し、光コネクタ枠10A,10Bとレンズ枠5A,5Bにて、光素子3A,3Bへのノイズを遮断するようにしてもよい。この場合、光コネクタ枠10A,10Bの側リブ10aをレンズ枠5A,5B側に延長して、光コネクタ枠10A,10Bとレンズ枠5A,5Bとの間に隙間が空かないようにすることが望ましい。
Further, the optical connector frames 10A, 10B and the lens frames 5A, 5B are electrically connected to the ground pattern of the circuit boards 101a, 102b and grounded, and the optical connector frames 10A, 10B and the lens frames 5A, 5B are You may make it interrupt | block the noise to optical element 3A, 3B. In this case, the side ribs 10a of the
本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
1 光コネクタとレンズブロックの接続構造
2 基板
3 光素子
4 光ファイバケーブル
5 レンズ枠
5a 側リブ
5b 前リブ
6 レンズブロック
7 MTフェルール(光コネクタ)
8 IC
10 光コネクタ枠
10a 側リブ
10b 後リブ
12a 前側突起
12b 後側突起
13a,13b 係合孔
14 コイルばね(弾性部材)
DESCRIPTION OF
8 IC
10 optical connector frame
Claims (6)
前記基板に搭載され、前記基板に垂直な光路を有する光素子と、
前記光素子を囲むように前記基板に固定される、2つの側リブと、それら両側リブの一端部同士を接続する前リブとからなるレンズ枠と、
前記光素子と光軸を一致させた状態で前記レンズ枠の両側リブ間に接着固定される、前記光素子の光路を前記基板と平行な光路に変換するレンズブロックと、
前記基板と平行に配置される、光ファイバケーブルの先端部に設けられた光コネクタと、
前記光コネクタの両側を囲む2つの側リブと、該2つの側リブの他端部同士を接続する後リブとからなる光コネクタ枠と、
前記光コネクタ枠の前記後リブと前記光コネクタ間に配設される弾性部材とを備え、
前記レンズブロックに前記光コネクタを装着し、前記弾性部材を介して前記光コネクタ枠の後リブで前記光コネクタを前記レンズブロック側に押し付けた後、前記光コネクタ枠を前記基板に固定する、
光コネクタとレンズブロックの接続構造。 A substrate,
An optical element mounted on the substrate and having an optical path perpendicular to the substrate;
A lens frame composed of two side ribs fixed to the substrate so as to surround the optical element, and a front rib connecting one end portions of the both side ribs;
A lens block for converting the optical path of the optical element into an optical path parallel to the substrate, which is bonded and fixed between both side ribs of the lens frame in a state in which the optical axis coincides with the optical element;
An optical connector provided at the tip of an optical fiber cable, arranged in parallel with the substrate;
An optical connector frame comprising two side ribs surrounding both sides of the optical connector, and a rear rib connecting the other end portions of the two side ribs;
An elastic member disposed between the rear rib of the optical connector frame and the optical connector;
The optical connector is attached to the lens block, and the optical connector frame is pressed to the lens block side with a rear rib of the optical connector frame via the elastic member, and then the optical connector frame is fixed to the substrate.
Connection structure of optical connector and lens block.
前記基板は、前記光コネクタ枠の突起を係合する係合孔を有し、
前記光コネクタ枠は、前記突起を前記基板の前記係合孔に係合することで、前記基板に固定される請求項1に記載の光コネクタとレンズブロックの接続構造。 The optical connector frame has a protrusion protruding downward from the optical connector frame,
The substrate has an engagement hole for engaging the protrusion of the optical connector frame,
The optical connector and lens block connection structure according to claim 1, wherein the optical connector frame is fixed to the substrate by engaging the protrusion with the engagement hole of the substrate.
前記前側突起は、前記前側突起の下端部から他端側に延びる、前記光コネクタ枠が前記基板の上方に抜けるのを防ぐための鉤部を有する請求項2に記載の光コネクタとレンズブロックの接続構造。 The protrusion comprises a front protrusion protruding downward from one end of both side ribs of the optical connector frame, and a rear protrusion protruding downward from the rear rib of the optical connector frame,
The optical connector and the lens block according to claim 2, wherein the front protrusion includes a flange portion that extends from a lower end portion of the front protrusion to the other end side to prevent the optical connector frame from coming out above the substrate. Connection structure.
受信側基板とを備え、
前記送信側基板の表面側に請求項1に記載の光コネクタとレンズブロックの接続構造を
備え、
前記受信側基板の表面側に請求項1に記載の光コネクタとレンズブロックの接続構造を
備え、
前記光コネクタ枠は、上下の高さが前記送信側基板と前記受信側基板との間に保つべき所定の間隔の長さを有し、
前記送信側基板と前記受信側基板とは、表面同士を向かい合わせとした状態で上下に配置され、前記送信側基板の表面と前記受信側基板の表面が前記光コネクタ枠に当接されて前記送信側基板と前記受信側基板との間が所定の間隔に保たれる
光モジュール。 A transmission board,
A receiving side board,
The optical connector according to claim 1 and a lens block connection structure on the surface side of the transmission side substrate,
The optical connector according to claim 1 and a lens block connection structure are provided on the surface side of the receiving side substrate,
The optical connector frame has a predetermined gap length that should be maintained between the transmission side board and the reception side board in the vertical height.
The transmission side substrate and the reception side substrate are arranged vertically with the surfaces facing each other, and the surface of the transmission side substrate and the surface of the reception side substrate are in contact with the optical connector frame, and A predetermined distance is maintained between the transmission side board and the reception side board.
Optical module.
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